برآورد ضريب درگ پوشش گياهي نيمه مستغرق با تراكم هاي گوناگون در رودخانه ها

كارشناسي ارشد

پوشش گياهي سهم قابل توجهي از مقاومت جريان را به خود اختصاص مي‌دهد. در اين تحقيق ضريب درگ به عنوان پارامتر سنجش مقاومت جريان انتخاب گرديد. مطالعه ميداني در بازه 28 متري رودخانه دريوك واقع در استان مازندران انجام گرفت. پس از آناليز ابعادي، تمامي پارامترهاي بي‌بعد تاثيرگذار بر ضريب درگ بدست آمد كه براي سنجش جداگانه پارامترهاي تاثيرگذار بر ضريب درگ، مطالعات آزمايشگاهي در كانالي به طول 13متر، عرض 0.45 متر و عمق 0.2 متر انجام گرفت كه پوشش گياهي غيرمستغرق توسط استوانه‌هاي چوبي به قطر يكسان 8 ميلي‌متر و ارتفاع متوسط 30 سانتي‌متر شبيه سازي گرديد و آزمايشات براي 4 دبي، 3 آرايش و چيدمان و 4 تراكم انجام گرفت. نتايج نشان مي‌دهد كه تحت شرايط يكسان، ضريب درگ توده گياهي نامنظم بزرگتر از ضريب درگ توده گياهي منظم مي‌باشد. ناحيه برخاستگي هر استوانه چوبي بر ضريب درگ ميانگين توده گياهي تاثير مي‌گذارد. بنابراين عدد رينولدز ساقه يكي از مهمترين پارامترهاي تاثيرگذار بر ضريب درگ مي‌باشد. همچنين با افزايش تراكم توده گياهي، ضريب درگ آن افزايش مي‌يابد. البته شيب اين افزايش براي توده‌هاي متراكم و مجزا متفاوت است بطوريكه بعد از مرز تبديل شدن توده گياهي مجزا به توده گياهي متراكم، ضريب درگ به شدت افزايش پيدا مي‌كند. در ناحيه برخاستگي توده‌ گياهي متراكم ناحيه‌اي با گراديان فشار نامطلوب ايجاد مي‌شود كه مناسب براي انباشت رسوب مي‌باشد. طول اين ناحيه به تراكم و ضريب درگ توده گياهي بستگي دارد. مقدار نفوذ رگه‌هاي جريان به داخل توده دايروي به تراكم آن بستگي دارد. يك جريان گردشي در بالادست توده دايروي تشكيل مي‌گردد. در تمامي توده‌هاي گياهي، رديف‌هاي ابتدايي بيشترين سهم را در مقاوت جريان دارند بطوريكه مقدار ضريب درگ در طول توده گياهي كاهش مي‌يابد. در مطالعات آزمايشگاهي از روش معادله سن ونانت و در مطالعه ميداني از روش مشخصات لايه مرزي براي محاسه سرعت برشي استفاده گرديد. استفاده از ميانگين‌گيري دوگانه سرعت موجب افزايش دقت محاسبه سرعت برشي توده گياهي شد. بدليل جريانات ثانويه، پديده پايين افتادگي نيمرخ سرعت رخ مي‌دهد. بدليل نيروي درگ توليد شده توسط شكل بستر و پوشش گياهي، تمامي نيمرخ‌هاي سرعت مقاطع دريوك، S شكل مي‌باشند. حضور پوشش گياهي متراكم در ساحل بازه موجب افزايش پايداري ساحل گرديد. بطوريكه عرض رودخانه در مقاطعي از رودخانه در طول زمان انجام عمليات ميداني بدليل وقوع سيلاب افزايش پيدا كرد درصورتيكه در مقاطع داراي پوشش گياهي متراكم اين موضوع مشاهده نگرديد. واژه‌هاي كليدي: ضريب درگ، توده گياهي، سرعت برشي، ميانگين گيري دوگانه، عدد رينولدز ساقه

193547

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي آب و سازه هاي هيدروليكي

دكتر حسين افضلي مهر